Question

6．实验是科学探究的重要方法，为测定空气里氧气的含量，甲、乙俩同学用如图1所示的装置分别进行了实验探究．

（1）甲同学：点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞，待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，观察到集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$．
（2）乙同学：用碳替代红磷，完成上述实验，发下集气瓶内并没有吸入水，其原因是碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变．
（3）如图2是测定空气中氧气含量实验的两套改进装置图，请结合图示回答有关问题．
①根据下表提供的实验数据，完成下表

硬质玻璃管中空气的体积	反应前注射器中空气体积	反应后注射器中气体体积	实验测得空气中氧气的体积分数
25mL	15mL	9mL	15%

②装置一和装置二中气球的位置不同，装置二（填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是能让空气更以流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应．
③若实验测得的结果偏小（氧气的体积分数小于21%），可能的原因有哪些？（列举两条）铜粉量不足；未待装置完全冷却至室温度数．

Answer 1

分析 根据测定空气中氧气的含量的原理是燃烧物消耗空气中的氧气，然后生成物几乎不占空间，从而造成气压差，则进入的水就是消耗的氧气的量进行分析；

解答 解：（1）因为红磷燃烧消耗空气中的氧气，氧气约占空气体积五分之一，故集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的五分之一；
（2）测空气中氧气的含量主要是根据物质燃烧消耗空气中的气体造成气压减小，减小的体积就是氧气的体积，故生成物中不能有气体，用碳代替红磷，碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变，故不会进入水；
①氧气含量为减少体积除以反应前的总体积$\frac{15mL-9mL}{25mL+15mL}$=15%；
②为了能让空气更以流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应选择装置二；
③铜粉量不足、未待装置完全冷却至室温度数或装起漏气都能造成实验测得的结果偏小；
故答案为：（1）五分之一；（2）碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变；①15%；②装置二、能让空气更以流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应；③铜粉量不足、未待装置完全冷却至室温度数．

点评 题考查了空气中氧气的含量的探究，并且注重了实验方案的评价，了解实验注意事项等才能结合题意灵活解答．